Новая жизнь древнейшего топлива

Кристина Симонова, фото: ООО «УК «Сегежа Групп»

316
Опилки, образуемые в результате распила древесины на Лесозаводе №2 ОАО Лесосибирский ЛДК №1

Как используются возобновляемые источники энергии на предприятиях Segezha Group.

Древесина, или древесная биомасса, как традиционный вид возобновляемых источников энергии (ВИЭ), используется человечеством на протяжении многих и многих веков. Правда, в XIX веке дрова стали заменяться ископаемыми видами топлива, прежде всего углем, позднее – мазутом, что было для того времени прогрессом, так как позволяло существенно уменьшить темпы истребления лесов. Сейчас ситуация совершенно другая. Массовое использование углеводородных энергоносителей несет угрозу всему человечеству, вызывая глобальное потепления климата из-за выбросов в атмосферу парниковых газов. И на этом фоне роль древесины как ВИЭ выходит на первый план. Во-первых, в качестве топлива используются древесные отходы, то есть большая часть, практически более половины уже заготовленной, но не использованной биомассы дерева. Во-вторых, и это главное, при ее распаде в энергетических процессах выделяется столько же парниковых газов, сколько выделилось бы при естественном разложении древесины в природных условиях. А в-третьих, есть несомненный экономический эффект на любом предприятии от использования древесных отходов в качестве энергоносителя.

Уже сделано

Старт на полное использование ВИЭ на предприятиях Segezha Group был дан в 2006 году, когда в АО «Онега-Энергия» (Архангельская область) началась и к 2011 году завершилась реализация проекта «Переход на энергию древесных отходов с угля в городе Онега, Архангельская область». Этот проект в полной мере соответствовал принципам статьи 6 Киотского протокола и Рамочной конвенции ООН об изменении климата и в этом статусе был включен в федеральный перечень.

Так, использование дизтоплива составляло около 0,5% в топливном балансе предприятия. После реализации инвестиционной программы «Реконструкция котельной с установкой дополнительного котла 14 МВт на КДО» использование дизельного котла в качестве резервного и для покрытия пиковых нагрузок уменьшает расход дизтоплива практически до нуля. В 2016 году расход составлял 70 т, на 2017 год запланирован расход 100 т.


Проект предусматривает замену устаревшей и неэффективной муниципальной системы отопления, использовавшей уголь, современными котлами для сжигания древесины. Было выполнено замещение общей мощности в 43 МВт, требуемой для теплоснабжения города Онега. Производство в год – 100–110 тыс. Гкал тепловой энергии. Топливо – КДО в объеме около 20 тыс. т условного топлива.


Строительство новой котельной, использующей местный вид топлива – древесное сырье – одновременно с отключением устаревшей угольной ТЭЦ, обеспечило население города Онега теплом и горячей водой по доступным ценам, создало условия для снижения затрат муниципального бюджета на субсидирование деятельности энергокомпании и обеспечило высвобождение бюджетных средств для выполнения других задач муниципального развития. Плюс к этому город перестал зависеть от ненадежных поставок привозного ископаемого топлива. Естественно, внедрение технологий использования ВИЭ способствовало сокращению выбросов парниковых газов, образующихся при сжигании угля, и предотвращению выбросов метана, образующегося на площадке хранения древесных отходов. В итоге улучшена экологическая обстановка в районе.

В 2008 году реализован проект «Реконструкция энергетического котла №7 ОАО «Сегежский ЦБК» (Республика Карелия) по технологии «кипящий слой». Проект соответствовал тем же принципам статьи 6 Киотского протокола и Рамочной конвенции ООН об изменении климата и также был включен в федеральный перечень.

В рамках проекта в 2009–2011 годах на станции биологической очистки была введена в эксплуатацию новая автоматизированная котельная мощностью 3 МВт, работающая на кородревесных отходах с резервным котлом мощностью 2 МВт на дизельном топливе.

Как образец эффективности капиталовложений можно привести один пример. По итогам 2016 года на Сегежском ЦБК образовалось 145 095 пл. м3 древесных отходов (кора, древесина в укоре, щепа мелкой фракции и опилки). Все отходы полностью были использованы в качестве топлива в котельных комбината, в том числе на котле МТК-7 переработано в энергию 111 719 пл. м3, остальное использовано на трех паровых котлах.

В том же 2008 году котельная ООО «ЛДК «Сегежский»» была полностью переведена с потребления мазута на биотопливо (опилки). На сегодняшний день на предприятии работают два котла КЕ-24/25 с паспортной производительностью 24 пара/час.

В 2015 году на АО «Онежский ЛДК» осуществлен переход на биотопливо. Последний, четвертый, мазутный котел заменен на котел, работающий на опилках. В 2016 году полностью ликвидировано мазутное хозяйство.


Котел МТК-7 потребляет от 900 до 1000 плотных м3 кородревесных отходов (КДО) в сутки, что соответствует более чем 100 т мазута. Вырабатывает на КДО 53 т пара в час, а с включением мазутных горелок – вдвое больше. Экономия в случае сжигания КДО может достигать 1,4 млн рублей в сутки при нынешней цене мазута. Достигнуто сокращение доли мазута в топливном балансе предприятия: снижение потребления мазута составит более чем 18 тыс. т в год.


Уже в 2016 году, когда на предприятии образовалось (с учетом остатка предыдущего года) более 100 тыс. т древесных отходов, свыше половины этой биомассы было передано на сжигание в АО «Онега-Энергия», в собственном паросиловом хозяйстве утилизировано почти 20 тыс.т, около 3 тыс. т вывезено на полигон, остальное передано другим потребителям.

А до этого практически все отходы сжигались, исключая небольшой переходный остаток, сосредоточенный складе временного хранения. Плюс от 1 до 3% отходов, которые вывозились на полигон, как непригодные для сжигания. Но после ввода в эксплуатацию городской котельной АО «Онега-Энергия», с 2007 года, из-за нехватки биотоплива пришлось дополнительно подвозить отходы с полигона.

В 2015 году в связи с проведенной модернизацией АО «Онега-Энергия», ее потребность в биотопливе сократилась примерно на 10–20%. Также выросли объемы производства на Онежском ЛДК. По этой причине в 2016 году отходы с полигона уже не вывозились. Если на начало 2016 года остаток на складе временного хранения составил 12 750 т, то на начало 2017 года сократился до 22 т.

С сентября 2015 года началась реализация проекта «Развитие деревообрабатывающего комплекса полного цикла в г. Лесосибирске» (Красноярский край). Этот проект был включен Минпромторгом РФ в перечень приоритетных в области освоения лесов. Производство введено в строй в конце 2016 года.

Общая стоимость инвестиционного проекта – более 1,2 млрд рублей, его реализация позволяет производить в год 184 тыс. м3 пиломатериалов и 110 тыс. т биотопливных гранул. Таким образом, обеспечивается полная утилизация отходов за счет преобразования их в пеллеты и тепловую энергию. Под эти цели приобретен котельный комплекс и специализированное оборудование для производства пеллет.

Намечено и будет выполнено

В 2018 году планируется ввод в эксплуатацию новой котельной установки на биомассе для производства пара для технологических процессов производительностью 120 т в час в АО «Сегежский ЦБК». Новое оборудование от компании Valmet позволит комбинату снизить затраты на производство электроэнергии и тепловой энергии, применяя древесные отходы и осадок сточных вод в качестве топлива. Будут сокращены выбросы в атмосферу и локализовано любое негативное воздействие на окружающую среду.

В настоящее время обезвоженный осадок из станции биологической очистки вывозится для захоронения. После запуска нового энергокомплекса весь обезвоженный осадок в количестве 45 т абсолютно сухого вещества будет сжигаться в котле с «кипящим слоем». При этом сжигание осадка в котле будет проходить при влажности порядка 70–75%. Достигаемый эффект – положительное влияние на окружающую среду.

В 2017 году начаты строительные работы на объекте. Сырья для нового котла будет вполне достаточно: с вводом в 2017 году новой бумагоделательной машины № 11 на 110 тыс. т в год вырастет производство бумаги и, следовательно, потребление древесного сырья.

Планируемый объем производства тепловой энергии – 205 тыс. Гкал при утилизации 100 тыс. плотных м3 отходов деревообработки.

В 2018 году начато строительство нового завода по производству большеформатной фанеры мощностью 130 тыс. м3 в год в г. Сокол (Вологодская область). Запуск завода намечен на 2019 год, выход на проектную мощность – 2021 год.

Тепловая энергия на технологию, отопление главного корпуса и склада готовой продукции, на хозяйственно-бытовые нужды будет вырабатываться термомасляной котельной (две ТМУ по 17 МВт), работающей на отходах фанерного производства и полностью обеспечивающей потребности предприятия.

В июле 2017 года намечен запуск нового завода по производству фанеры на промышленной площадке ООО «Вятский фанерный комбинат» (Кировская область).

На действующем производстве ООО «Вятский фанерный комбинат» мазутное топливо не используется, так как для выработки тепловой энергии сжигаются природный газ и древесные отходы, доля биотоплива составляет около 20%.

После пуска в эксплуатацию нового завода будут созданы мощности по производству шлифованной и ламинированной продольной фанеры выс­ших сортов в объеме 60,1 тыс. м3 в год. Выход предприятия на полную мощность ожидается в конце 2018 года.

В настоящее время на АО «Лесосибирский ЛДК №1» (Красноярский край) реализуется проект «Реконструкция котельной ТС-2 для сжигания резервного топлива – древесных отходов», включающий строительство резервной топливоподачи и модернизацию одного угольного котла для сжигания коры.

Традиционно на предприятии в качестве топлива используются бурый уголь и древесные отходы, в среднесрочной перспективе планируется полный отказ от сжигания угля в пользу древесных отходов.

При существующих объемах производства ежегодно образуется порядка 200 тыс. м3 кородревесных отходов, из которых 90% сжигается на тепловой станции, а 10% реализуется на сторону либо вывозится в отвал. С перспективным увеличением объемов производства прогнозируется и увеличение объемов образующихся отходов. Для решения проблемы их энергетического использования запланировано строительство новой тепловой станции на биотопливе.


Котельная состоит из двух паровых котлов по 8 МВт и двух ТМУ по 7 МВт с общей выработкой 128 000 Гкал в год. Свыше 87,5 тыс. пл. м3 в год древесных отходов будут полностью утилизированы на новой котельной.


В 2017 году начинается выбор поставщика оборудования для реализации проектных работ на Сокольском ДОК (СДОК).

На СДОК мазут в качестве топлива не используется, только древесные отходы, которых ежегодно образуется около 60 тыс. м3. Из них 6 тыс. м3 сжигается в собственной котельной, 18 тыс. м3 утилизируется на котельных города Сокол, остальное временно размещается на полигоне (на срок до 11 месяцев). Запланировано строительство котельной, на которой будут сжигаться все отходы деревообработки.

Производство биотоплива и вторичная переработка отходов производства в котлах на биотопливе – одно из важных направлений в деятельности Segezha Group по реализации политики в области экологии и охраны окружающей среды. По сравнению с ископаемым топливом (коксом, углем, природным газом), биотопливо при горении выделяет в десятки раз меньше парникового газа СО2. Внедряя чистые технологи производства биотоплива, группа компаний уменьшает выбросы в атмосферу парниковых газов, которые признаны одним из ключевых факторов, ведущих к негативным изменениям климата. Эксперты ГК «Сегежа» активно прорабатывают вопросы о дополнительной генерации энергии от возобновляемых источников во всех дивизионах.

Журнал «ЛПК Сибири» №2 / 2017